本发明专利技术提供SRS传输方法以满足大规模MIMO系统要求。通过两种分离的类别描述这些方法。首先，对在用于给定的SRS传输的相同资源中复用更多信道以及提供大规模MIMO吞吐量性能改进的增强。其次，对基于关于每个UE的信道条件提供自适应UE特定调度的调度增强。可以在每个BS中通过不同方式组合这些方法，以关于给定的系统性能等级优化信道估计系统容量。
Enhanced SRS for large scale MIMO channel estimation
The invention provides a SRS transmission method to meet the requirements of large-scale MIMO systems. These methods are described through two separate categories. First, more channels are reused in the same resources used for a given SRS transmission, as well as enhanced performance improvement for large-scale MIMO throughput. Second, scheduling enhancement is provided for adaptive UE specific scheduling based on channel conditions for each UE. These methods can be combined in different ways in each BS to optimize the channel estimation system capacity with respect to the given system performance level.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于大规模MIMO信道估计的增强型SRS本申请要求2015年1月16日提交的美国临时申请No.62/104,639的权益。
本专利技术总体上涉及用于信道估计的OFDMA无线通信中所使用的导频/基准信号，更具体地说，涉及LTE上行链路中所使用的侦听基准信号(SRS)以及用于大规模MIMO系统中使用的增强型方法。
技术介绍
OFDMA无线通信通常通过对每个用户在不同时间点调度OFDM频带子集支持多个同时用户。在下行链路中，基站(BS)典型地在每个调度时段发送分布穿过整个频带的基准信号，从而即使用户装备(UE)可能不受调度以在该时间段中接收任何数据或可能仅受调度以在该带的小部分中接收下行链路数据，其也可以对于整个频带进行频繁信道估计。然而，对于OFDMA上行链路传输，UE通常仅在对于其数据传输所分配的频带的部分中发送基准信号。LTE提供用于UE的侦听基准信号(SRS)机制，以发送宽带基准信号，以允许BS关于来自每个UE的上行链路信道进行信道估计。具有多个天线和信道状态知识的基站可以使用波束成形以改进以bit/s/Hz为单位的系统吞吐量或容量。SRS信道估计可以用在构造用于下行链路传输的预编码矩阵中，并且可以用在构造用于上行链路接收的检测矩阵中。由于无线信道随着时间改变，因此需要周期性地刷新信道估计。信道状态看作仅关于提供用于“相关时间段”的预编码或检测矩阵中的波束成形增益是有效的，并且可实现的波束成形增益在信道估计增加之后随着时间延迟逐渐减少。相关时间对于特定无线网络内的每个用户是不同的，并且取决于UE运动速度。大规模MIMO系统通过增加在上行链路和下行链路数据传输时段二者中同时共享相同时间和频率资源的用户的数量增加系统数据吞吐量容量。关于每SRS传输的用户的数量以及相对于相关时间的每用户的更新速率，需要对应地从SRS传输增加用于信道估计的系统容量。2105年10月20日提交的题为“MethodsforChannelInformationAcquisition，SignalDetectionandTransmissioninMulti-UserWirelessCommunicationSystems”的PCT专利申请PCT/US15/56500(其要求2014年10月20日提交的美国临时申请No.62/065,775的权益)已经说明，大规模MIMO系统中的优化性能需要在应用预编码或检测矩阵的时刻的随后信道特性的理想知识；每个UE与基站之间的码元时间偏移、每个UE与基站之间的载波频率偏移以及关于每个UE与BS天线之间的多径衰落信道的CSI(信道状态信息)。此外，在实际系统中，因为在计算矩阵与应用它们之间存在时间延迟，所以其还服从：对于优化性能，BS需要UE速度的理想知识，因为这影响相关时间。本专利技术描述相对于当前LTERel.12SRS传输方法得以增强的SRS传输方法，以满足上述大规模MIMO要求。通过两种分离的类别描述这些增强。首先，对在用于给定的SRS传输的相同资源中复用更多信道以及提供大规模MIMO吞吐量性能改进的增强。其次，对基于关于每个UE的信道条件提供自适应UE特定调度的调度增强。可以在每个BS中通过不同方式组合这些方法，以关于给定的系统性能等级优化信道估计系统容量。附图说明图1示出SRS传输的时间和频率结构，其示出估计时间和频率偏移的方法以及在每个RB中复用很多UE的不同方法。图2示出使用循环移位的信道分离的概念。图3是描述用于使用循环移位的信道分离的一系列算法步骤的流程图。具体实施方式以下详细描述旨在相对于LTERel.12中所使用的现有技术SRS强调本专利技术中所要求的SRS增强。其并非旨在作为完整和完全系统描述。在此对于本专利技术未提及的普通信号处理技术和其它应用对于本领域技术人员将是清楚的。所描述的特定技术和实现方式仅是示例性的，而非旨在以任何方式限制本专利技术的范围。现描述第一类别的SRS增强：关于给定的SRS传输复用更多信道，并且改进信道估计性能。图1示出根据本专利技术的增强型SRS码元1、2的频域结构的示例。上行链路LTE[1]以每秒14000码元的速率发送SC-FDMA码元。每个SC-FDMA码元包含RB(资源块)中所布置的以15kHz间隔开的子载波，其中，每个RB具有每SC-FDMA码元12个子载波。RB并且因此所使用的子载波的数量取决于信道带宽，如以下表1所示。表1用于每个UE的LTE上行链路SRS基准信号分配给这些子载波。如果传统SISO或SIMO传输方法用于SRS，则每个子载波位置和每个RB将仅分配给单个UE。LTE提供用于SRS的MIMO传输机制，其中，多个UE可以通过允许来自每个UE的信道估计得以在BS接收机中分离的机制分配给相同RB。通过图1示例所示的增强型SRS信号，“循环移位”MIMO机制用于将32个UE复用到同一子载波上，并且“梳式”SISO/SIMO机制用于在同一RB中复用循环移位的UE的2个集合。此外，图1中未示出，“正交码”MIMO复用方法可以用于N个SRS码元，以得到具有N个UE的另一复用因子的每子载波的单个信道估计。以下描述这三种复用方法。“循环移位”MIMO复用机制在图1中用于将32个UE组合到同一子载波集合上。图2中示出用于使用循环移位在单个SC-FDMA码元内分离来自多个用户的信道估计的原理。根据[1，Sec.5.5.1]中所定义的当前LTE标准，根据下式由基本序列的循环移位α定义所有32个循环移位的UE所发送的基准信号序列其中，所有32个UE发送同一恒定幅度零自相关(CAZAC)基本序列并且每个UE具有α的唯一值。是基准信号序列的长度，并且RB中的个子载波，并且是用于以上表1中所定义的LTE信道带宽的SC-FDMA码元中的RB的数量。α的值对于图1中的K＝32个循环移位的UE由αk＝2πk/32给出。用于任何一个UE发送天线与BS接收天线之间的频域中的第n子载波的理想信道模型可以接近地近似为：r(n)＝h(n)s(n)其中，r(n)是复数值接收信号，s(n)是已知的单位增益，复数值CAZAC基准信号，h(n)是关于子载波n的复数值CSI。考虑这样的情况：K＝32个循环移位的UE受调度，以在20MHzLTE信道中使用所有RB。UE0使用k＝0，UE1使用k＝1，依此类推。在FFT之后，单个接收天线上的SRS信号的第n子载波中的BS接收基准信号值是：通过将r(n)乘以的复共轭值实现将接收到的用于每个子载波的采样值除以已知的CAZAC序列值对于第n子载波，给出：由于因此对于单位增益CAZAC序列其中，表示的复共轭。因此，任何单独资源元素的频域值包含所有信道估计之和，这说明，在频域中不可能将单独信道估计直接与分离。注意，用于任何单独信道k的(频域中的)子载波值是“x信道的频率响应”。根据公知的DFT(离散傅立叶变换)移位定理，该序列的点IDFT给出循环移位达个采样的信道的冲击响应。因此，只要信道的冲击响应小于个采样，IDFT就给出个采样的它们自身的时间窗口中所分离的所有32个信道冲击响应。图3示出用于使用循环移位的MIMO信道分离的操作的序列。即：1.将频域接收基准信号r(n)与进行相关，其中，*表示复共轭32.计算点逆DFT43.对于每个信道k，循环，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在相同资源元素上复用多个UE的方法，其包括：使用SRS传输以估计每个UE的上行链路信道系数；以及在MU‑MIMO无线通信系统中实现TO和FO补偿。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.16 US 62/104,6391.一种用于在相同资源元素上复用多个UE的方法，其包括：使用SRS传输以估计每个UE的上行链路信道系数；以及在MU-MIMO无线通信系统中实现TO和FO补偿。2.如权利要求1所述的方法，还包括：在上行链路子帧中关于SRS传输特殊地预留NSRS(NSRS≥1)个码元(SRS码元)。3.如权利要求2所述的方法，还包括：当NSRS≥1时，NSRS个码元优选地是连续的。4.如权利要求2所述的方法，还包括：将SRS码元的Nuse个可使用的子载波划分为MComb(MComb≥1)个非重叠集合或梳式，其中，通过码分复用(CDM)、频分复用(FDM)或这两种复用方法的组合在梳式上复用5.如权利要求4所述的方法，还包括：在每个码元中通过同一复用方法在NSRS个SRS码元的同一梳式上调度相同个UE。6.如权利要求4所述的方法，还包括：根据例如小区大小、最大信道延迟扩展、系统带宽、待受服务的UE的数量的应用情形由BS自适应地配置数量MComb和7.如权利要求2所述的方法，还包括：将SRS码元的可使用的子载波可以划分为MComb(MComb≥1)个非重叠集合或梳式，其中，通过码分复用(CDM)、频分复用(FDM)、时分复用(TDM)或三种复用方法的组合穿过NSRS个SRS码元在梳式上复用8...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁平，J·布伦特，朱登魁，
申请(专利权)人：梁平，
类型：发明
国别省市：美国,US
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